1.1纺织品静电征象及爆发原理
爆发静电的机理有多种诠释,纺织质料静电主要是由于外貌间的相互摩擦爆发的。。纺织质料是电的不良导体,具有很高的比电阻。。纤维及其制品在生产加工和使用历程中,由于受摩擦、牵伸、压缩、剥离及电场感应和热风干燥等因素的作用而易于爆发静电。。特殊是随着合成纤维在纺织上生产和应用的越来越多,这些高分子聚合物所固有的高绝缘性和憎水性,使之极易爆发、积累静电。。
1.2纺织品静电的危害
在民用方面,静电会导致纺织品的使用历程中吸尘沾污,服装纠缠人体爆发粘附不适感,并且有研究批注,静电刺激会对人体康健爆发倒运影响。。在工业应用方面,静电是火工、化工、石油等加工等行业引起火灾、爆炸等事故的主要诱发因素之一,也是化纤等纺织行业加工历程中的质量及清静事故隐患之一。。随着高科技的生长,静电障害所造成的效果已突破了清静问题的界线[3]。。静电放电造成的频谱滋扰危害,会引起电子、通讯、航空、航天以及一切应用现代电子装备、仪器的场合导致装备运转故障、信号丧失等效果。。因此现在抗静电纺织品的需求量越来越大。。
2纺织品抗静电的机理
绝缘体外貌的静电可以通过三条途径消逝:(1)通过空气(雾气)消逝;(2)沿着外貌消逝;(3)通过绝缘体体内消逝。。
通过空气消除静电,主要依赖空气中相反符号的带电粒子飞来与绝缘体外貌的静电中和或让带电粒子获得动能而飞散。。使用尖端放电原理,制成高压电晕式静电消除器,已在化纤生产中有应用。。
静电沿绝缘体外貌消逝的速率取决于绝缘体外貌电阻率的巨细。。提高空气的湿度,可以在亲水性绝缘体外貌形成一连的水膜,加上空气中的CO2和其他杂质的消融,而大大提高外貌导电性。。进一步的要领是使用抗静电剂,主要是离子或非离子型的外貌活性剂。。
静电通过绝缘体体内的走漏速率,主要取决于绝缘体的电阻率的巨细,一般说来,当聚合物电阻率小于107Ω·m时,爆发静电荷会很快泄遗漏。。为了提高聚合物的体积导电率,利便的要领是添加碳黑、金属粉末或导电纤维。。
纤维高分子质料理论上是比绝缘体,但现实纤维的导电性比理论预计值要高,原因在于纤维不是纯高分子物质,其中含有水分、杂质等低分子物质,即纤维导电主要取决于纤维中的隶属物,其次与纤维分子自己的导电性以及外界条件的作用有关。。在外貌易电离物质导电性较高以及水汽分压较大的情形下,纤维的导电性会大大提高。。
3纺织品抗静电的途径
抗静电织物可分为民用和工业用静电防护服两大类。。静电防护服凭证终用途可分为无尘无菌事情服、防火防爆事情服、手术服、清静作业服(如电力工人事情时穿的静电防护服、导电服等)等。。
3.1对纤维举行抗静电处理
3.1.1用外貌活性剂对纤维举行亲水化处理
作用原理为外貌活性剂分子疏水端吸附于纤维外貌,亲水性极性基团指向空间,形成极性外貌,吸附空气中的水分子,降低纤维的外貌电阻率,加速电荷逸散。。所用外貌活性剂包括阳离型、阴离子型和非离子型,其中阳离子外貌活性剂的抗静电效果好,高分子量非离子型外貌活性剂的抗静电效果耐久性好。。此法的优点为轻盈易行,特殊适合于消除纺织加工历程中的静电滋扰;弱点为抗静电效果的耐久性差,外貌活性剂易挥发,更不耐洗涤,并且在低湿度情形中不显示抗静电性能。。
3.1.2对成纤高聚物举行共混、共聚合或接枝改性
与前面要领的相同之处是在成纤高聚物中添加亲水性单体或聚合物,提高吸湿性,从而获得抗静电性能。。除通俗成纤高聚物与亲水性聚合物共混的典范共混纺丝方式外,尚有聚合历程中加入亲水性聚合物,形成微多相疏散系统的共混方式。。例如将聚乙二醇加入到己内酰胺反映混淆物中,聚乙二醇以原纤状疏散于PA6之中。。同时聚乙二醇也有少量端羟基与己内酰胺开环后天生的氨基己酸中的羟基反映,提高了抗静电性能的耐久性。。
另外,用共聚合的方式将亲水性极性单体聚合到疏水性合成纤维主链上,例如在PET大分子中嵌入聚乙二醇,也可提高纤维的吸湿性和抗静电性能。。
接纳化学引发、热引发、高能射线和紫外线辐照引发的接枝于纤维外貌,可有用地改善合成纤维的吸湿性,且亲水性单体的用量远少于其他要领,耐久性好。。此类抗静电纤维仍以提高纤维的亲水性来加速电荷的走漏,故在相对湿度低于40%的干燥情形中,纤维的抗静电性能将受损失。。
3.2生产抗静电纱线
在纺纱中混入少量的导电短纤维,可以生产抗静电纱线,同时可以镌汰甚至消除纺纱历程中保存的静电问题。。纺纱时使用通俗纺织纤维作为主体纤维,其中混入少量的导电纤维。。导电纤维混入量的几多凭证产品的终用途及本钱决议。。大宗实验批注,纱线中混入少量(百分之几)的有机导电纤维后,纱线的电阻率会有显着降低(导电性有大幅度提高)。。
3.2.1导电纤维
导电纤维包括金属纤维、镀金属纤维和有机导电纤维。。应用较为普遍的金属纤维主要是不锈钢纤维,其制造要领主要是线材拉伸法、熔融纺丝法、切削法等。。不锈钢纤维具有较佳的导电性能和机械性能,可是关于纺织加工而言,金属纤维抱协力小,纺纱性能较差,并且制成高细度时的价钱腾贵,以是除一些特殊要求的场合,在开发抗静电产品时金属纤维的使用还不敷普遍。。镀金属纤维是在通俗纤维外貌涂敷金属层以提高抗静电效果,其本钱比金属纤维有大幅下降,但不耐洗涤,且手感较差。。现在,用来开发抗静电混纺纱多接纳有机导电纤维。。
有机导电纤维是以通俗成纤高聚物为基体,以被覆或复合方式添加导电物质的导电纤维。。现在使用的有机导电纤维主要是尼龙基、涤纶基和腈纶基,导电物质有碳和金属化合物两种。。其中碳导电物制成的纤维为深色(玄色、灰色),金属化合物为导电物的纤维为白色,后者导电性稍差,可是利于后道整理工序的加工(染色等)。。
3.2.2纺纱工艺流程
由于导电纤维本钱较高,混入比例小,一般接纳手工开松的形式。。为使混淆匀称,凭证预先盘算并称量好的重量将导电纤维和主体纤维同时喂入梳理机,经多道梳理工序。。另外,所选用的导电纤维应只管与主体纤维的材质一致。� ；；；；； ；旆牡墓ひ樟鞒涛�:梳棉(一道)→梳棉(二道)→头并→二并→三并→粗纱→细纱→络筒。。
3.3织造时嵌入导电长丝或抗静电纱线
开发抗静电纺织品除了在质料上举行刷新之外,还可以在织物上机织造时,将导电长丝(或导电纤维复合纱线)以一定间距嵌入织物。。浚�？梢匝鼐蚧蛭诚蚯度�,也可以同时沿经向和纬向嵌入形成网格状。。经大宗的实验证实,不管以哪种方式嵌入导电丝,织物的抗静电效果均有显着的改善,可是以网格形式嵌入导电丝或抗静电纱时效果佳。。并且织物的抗静电性能都随嵌入导电丝间距的增添而削弱。。导电丝嵌入间距(或织物中导电纤维的含量)应凭证抗静电产品的终用途及对导电性能要求来决议。。详细可参考下表:
由于导电纤维价钱较高,制成织物本钱较高,在设计时应思量到使用少的导电纤维获得佳的抗静电性能。。浚�？梢酝ü愿饔跋煲蛩�(导电丝间距、织物密度等)举行优化剖析,获得知足产品使用要求的佳嵌入间距(导电纤维含量)。。另外,由于使用的导电长丝大多为玄色,在设计织物组织时,应只管使导电丝的经组织点隐藏在基础组织经组织点下面,以包管正面的织物组织结构不被破损。。而在织物反面,使导电丝只管显露在织物外貌,以利于放电。。
3.4用抗静电剂对织物举行后整理
用外貌活性剂直接对织物外貌进抗静电处理的要领始于上世纪50年月,这种要领适合于种种纤维质料。。所用抗静电剂大大都是结构与被整理的纤维相似的高分子物,经由浸、轧、焙烘而粘附在合成纤维或其织物上。。这些高分子物是亲水的,因此涂覆在外貌上可通过吸湿而增添纤维的导电,使纤维不至于积累较多的静电荷而造成危害。。这种要领除使织物具有抗静电效果外,处理后的织物还具有吸湿、防污、不吸尘等功效。。由于抗静电要领较为简朴,因此制品价钱也较为自制。。
工艺流程为:坯布→浸轧抗静电树脂(二浸二轧)→烘干(100~110℃)→焙烘(150~160℃,2min)→拉幅→制品抗静电整理的要领较多,现在主要有三种。。
(1)助剂吸咐固着法
(2)外貌接枝聚正当
(3)低温等离子体外貌处理法
由于后两种要领需要较多的特种引发剂或高能射线或用等离子体处理等,工艺繁复,操作重大,因此一般接纳第一种要领。。它可在后整理中举行抗静电加工,也可在染色历程中举行同浴处理,均能获得理想的效果。。
4纺织品抗静电手艺的生长现状和远景展望
4.1海内外抗静电手艺的现状及保存的问题
现在,民用纺织品抗静电主要使用后整理的要领。。静电防护织物中,导电性纤维以一定的距离在织物中沿纵向或横向或纵横向同时漫衍形成纵条、横条或格子,凭证抗静电性能的要求,距离规模常选择在3mm~15mm,因其具有优异的耐洗性、耐摩擦性、耐热性、耐光照性及永世的抗静电性,且不受情形温湿度转变的影响,正获得愈来愈普遍的开发和应用。。从纺织品开发的角度来看,宜接纳导电性纤维再经由抗静电后处理,可抵达优良的抗静电性能。。
使用导电纤维开发的抗静电织物保存的问题是织物的后整理(染色等)问题,由于导电纤维大大都为深色,其染色性能成为一个问题。。
4.2远景展望
随着人们对服装性能的要求的提高及生产上细密度和清静性的思量,反抗静电纺织品的要求越来越高,现在的抗静电手艺需要一直的刷新和提高,从现在形势来看,将上述几种抗静电途径的混淆使用能抵达优良的抗静电效果。。
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